異材夾層條件下不同工藝制備孔結(jié)構(gòu)表面完整性和疲勞性能試驗(yàn)研究

董志鵬，王燕禮，姚亮亮，楊 帆，劉 維

(1.中國人民解放軍32256部隊(duì)，南寧 530000；2.陸軍裝備部駐重慶地區(qū)軍事代表局駐昆明地區(qū)第一軍事代表室，昆明 650021；3.陸軍裝甲兵學(xué)院士官學(xué)校，長春 130000）

因?yàn)楸阌谘b配和拆卸的緣故，孔結(jié)構(gòu)在機(jī)械裝備連接中被廣泛應(yīng)用，但是，孔是裝備結(jié)構(gòu)的疲勞薄弱區(qū)，孔結(jié)構(gòu)的疲勞壽命在裝備制造中倍受關(guān)注[1]。多數(shù)情況下，為確保連接孔的同軸度和裝配精度，孔是在同材/異材夾層結(jié)構(gòu)條件下加工出來，需要考慮這種夾層結(jié)構(gòu)條件對(duì)不同工藝制備孔結(jié)構(gòu)的表面完整性及疲勞性能的影響。夾層面孔邊受可達(dá)性制約，不能做倒角后處理，孔角的結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中對(duì)疲勞不利；夾層面孔端也可能遺留毛刺、飛邊等缺陷，從而增大夾層間隙，降低夾層孔結(jié)構(gòu)連接質(zhì)量。這些細(xì)節(jié)會(huì)影響孔表面完整性，從而危害孔連接機(jī)械機(jī)構(gòu)的疲勞可靠性。

提高孔結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度的文獻(xiàn)有很多，如擠壓強(qiáng)化[1-2]、滾壓強(qiáng)化[3-4]、激光強(qiáng)化[5-6]等，文獻(xiàn)[7-15]主要關(guān)注于強(qiáng)化工藝優(yōu)化、強(qiáng)化機(jī)理分析、疲勞壽命評(píng)估以及疲勞壽命預(yù)測，孔結(jié)構(gòu)試樣多數(shù)是在單板狀態(tài)下制備，這與實(shí)際工程中夾層條件下制備有明顯區(qū)別。單板狀態(tài)下加工，孔兩端均可實(shí)現(xiàn)后倒角處理，但在夾層條件下，至少會(huì)有一側(cè)孔端受可達(dá)性限制難以實(shí)現(xiàn)后倒角處理。其次，因?yàn)閵A層材料強(qiáng)度、硬度不同，可能導(dǎo)致夾層面孔端出現(xiàn)其他問題。遺憾的是，關(guān)于這種同種或異種材料夾層條件下制備孔結(jié)構(gòu)表面完整性和疲勞性能的研究尚沒有公開文獻(xiàn)。……